ES2289606T3 - Procedimiento de fabricacion de un elemento de material aislante y elemento de material aislante. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante a partir de fibras minerales unidas con aglutinantes, en especial a partir de lana de roca y/o lana de vidrio, en el que las fibras minerales se fabrican a partir de una masa fundida y se depositan en una cinta transportadora como tela primaria que oscila en ángulo recto respecto a su extensión longitudinal, y en una segunda cinta transportadora como tela secundaria, con una zona central que presenta un recorrido de las fibras minerales esencialmente en ángulo recto o agudo respecto a las superficies grandes y al menos una zona periférica con un recorrido de las fibras minerales en esencia paralelo a las superficies grandes, y se conduce a un horno de curado para el endurecimiento del aglutinante, y a continuación se divide la tela secundaria en al menos dos tiras de material aislante a través de una sección de corte paralela a las superficies grandes de la tela secundaria, y se coloca en al menos una superficie grande una capa de soporte, caracterizado porque la superficie grande (22, 23) que se tiene que unir a la capa (39) de soporte se configura de manera plana mediante la eliminación de salientes y/o desniveles, tras el paso por el horno de curado (30) y antes de la colocación de la capa (39) de soporte.

Description

Procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante y elemento de material aislante.

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante a partir de fibras minerales unidas mediante aglutinantes, en especial a partir de lana de roca y/o lana de vidrio, en el que las fibras minerales se fabrican a partir de una masa fundida y se depositan en una cinta transportadora como tela primaria que oscila en ángulo recto respecto a su extensión longitudinal, y en una segunda cinta transportadora como tela secundaria, con una zona central que presenta un recorrido de las fibras minerales esencialmente en ángulo recto o agudo respecto a las superficies grandes y al menos una zona periférica con un recorrido de las fibras minerales en esencia paralelo a las superficies grandes, y se conduce a un horno de curado para el endurecimiento del aglutinante, y a continuación se divide en al menos dos tiras de material aislante la tela secundaria a través de una sección de corte paralela a las superficies grandes de la tela secundaria, y se coloca en al menos una superficie grande una capa de soporte. La invención se refiere además a una tira de material aislante a partir de fibras minerales unidas mediante aglutinantes, en especial a partir de lana de roca y/o lana de vidrio, fabricada según el procedimiento, que comprende una tela secundaria que presenta una superficie grande y con una zona central que presenta un recorrido de las fibras minerales esencialmente en ángulo recto o agudo respecto a las superficies grandes, una superficie grande y una superficie de separación que aparece al dividir una tela secundaria en dos tiras de material aislante, en la que las fibras minerales están dispuestas de tal manera que discurren por la zona de la superficie de separación en ángulo recto a dicha superficie de separación y en la zona de la superficie en un ángulo distinto de 90º respecto a la superficie grande, especialmente en paralelo a la superficie grande, así como con un contracolado.

Tal como es común en el sector, los materiales aislantes a partir de fibras minerales solidificadas en forma de vidrio se dividen según su composición química en materiales aislantes de lana de vidrio y de lana de roca. Ambas variedades se diferencian por la composición química de las fibras minerales. Las fibras de lana de vidrio se fabrican a partir de masas fundidas de sílice con grandes proporciones de álcalis y óxido de boro que sirven como material fundente. Dichas masas fundidas presentan una zona de tratamiento amplia y, gracias a unas llaves giratorias que comprenden paredes agujereadas, se pueden estirar hasta obtener fibras minerales relativamente planas y largas que, en la mayoría de los casos, se pueden unir al menos en parte a mezclas de resinas de fenol, formaldehído y urea. La proporción de estos aglutinantes en los materiales aislantes de lana de vidrio es de, por ejemplo, entre aproximadamente el 5 y el 10% en peso, y se limita por arriba puesto que la característica de material aislante no combustible se debe conservar. La unión también puede llevarse a cabo con aglutinantes termoplásticos, como poliacrilatos. A la masa de fibras se le añaden otras sustancias, como por ejemplo aceites en cantidades inferiores al 0,4% en peso, para la hidrofobización y unión de polvo. Las fibras minerales impregnadas con aglutinantes y otros aditivos se recogen como tira de fibras en una cinta transportadora a baja velocidad. En la mayoría de los casos se colocan en esta cinta transportadora las fibras minerales de diversos dispositivos de desfibrado una tras otra. Para ello, las fibras minerales se orientan en un plano básicamente sin dirección. Sin embargo, se superponen de manera totalmente plana. Mediante una ligera presión vertical, la tira de fibras se comprime hasta alcanzar el grosor deseado y, al mismo tiempo, la densidad aparente necesaria gracias a la velocidad de transporte de la cinta transportadora, y los aglutinantes se solidifican en un horno de curado mediante aire caliente, para que se fije la estructura de la tira de fibras.

En la fabricación de materiales aislantes de lana de roca se recogen fibras minerales impregnadas en forma de tela de fibras minerales lo más fina y ligera posible, denominada tela primaria, y se conduce lejos de la zona del dispositivo de desfibrado, para conservar una necesidad baja de medios de refrigeración, los cuales, en caso contrario, se tendrían que retirar de la tira de fibras durante el transcurso del resto del procedimiento de fabricación, con un mayor gasto energético. A partir de la tela primaria se fabrica una tira de fibras sin fin que presenta una distribución uniforme de las fibras minerales.

La tela primaria consta de unos copos de fibra relativamente gruesos, en cuyas zonas centrales se dan concentraciones más elevadas de aglutinante, mientras que en las zonas periféricas tienen poca o ninguna presencia las fibras minerales unidas. Las fibras minerales están dirigidas en los copos de fibra aproximadamente en dirección de transporte. Los materiales aislantes de lana de roca presentan contenidos de aglutinante de entre aproximadamente el 2 y el 4,5% en peso. En esta cantidad tan pequeña de aglutinante, tan sólo una parte de las fibras minerales está en contacto con el aglutinante. Como aglutinantes se utilizan preferentemente mezclas de resinas de fenol, formaldehído y urea. Parte de las resinas se sustituye también por polisacáridos. Igual que en el caso de los materiales aislantes de lana de vidrio, los aglutinantes inorgánicos se utilizan solamente en aplicaciones especiales de aislamiento, ya que son mucho más quebradizos que los aglutinantes orgánicos que reaccionan de manera ampliamente elástica o plástica, cosa que va en contra de la característica deseada de elementos constructivos elásticos que poseen los materiales aislantes compuestos de fibras minerales. Como medios adicionales se utilizan por lo general aceites minerales de alta ebullición en un 0,2% en peso, en casos excepcionales en aproximadamente un 0,4% en peso.

Por lo común, a través de una cinta transportadora suspendida con oscilación las telas primarias se depositan transversalmente en otra cinta transportadora, lo cual permite la fabricación de una tira de fibras sin fin que consta de una pluralidad de capas individuales superpuestas. A través de una compresión en dirección horizontal en el sentido de transporte y una vertical simultáneas, la tira de fibras puede doblarse con mayor o menor intensidad. Los ejes de los pliegues principales son en dirección horizontal y, por lo tanto, discurren de manera transversal a la dirección de transporte.

Las fuerzas que inciden en la tira de fibras provocan que las zonas centrales ricas en aglutinante se compriman y doblen en láminas finas, en las que en los pliegues principales se producen arrugas en los costados. De manera simultánea, las fibras minerales menos unidas o sin aglutinante se enrollan ligeramente en las cuñas de los pliegues y entre las láminas, con lo que se comprimen levemente. En consecuencia, la estructura fina consta de láminas relativamente rígidas que presentan una cierta flexibilidad gracias a sus numerosos pliegues pero que son relativamente rígidas en paralelo a los ejes de pliegue, y configuran espacios intermedios que se pueden comprimir levemente. Gracias a los pliegues hacia dentro y hacia fuera, la resistencia a la presión y la resistencia a la tracción transversal de las fibras minerales aumenta claramente en comparación con una disposición normal de las fibras minerales, en especial en una disposición totalmente plana. Por lo tanto, la resistencia a la flexión de la tira de fibras o de las secciones separadas de ella en forma de placas o fieltros aislantes es claramente mayor en dirección transversal que en dirección de producción. En el caso de placas aislantes para techos con densidades aparentes de entre aproximadamente 130 y 150 kg/m^{3}, la resistencia a la flexión en dirección transversal es entre tres y cuatro veces más elevada en magnitud que la resistencia a la flexión en dirección de producción.

Esta dependencia de las características mecánicas de la orientación de las fibras minerales en el material aislante se aprovecha para la fabricación de productos como láminas para placas de láminas y tiras de láminas comunes en el sector.

En cuanto a las láminas, se trata de elementos con una anchura, por lo general, de entre 50 y 200 mm y un grosor de entre 10 y 140 mm, que se cortan en dirección de producción de una tira de fibras de un grosor al menos correspondiente. Las fibras minerales de la tira de fibras o de las láminas especialmente fijas están orientadas en este caso en ángulo recto respecto a las superficies de corte, que a partir de ahora son las superficies grandes de las láminas. Por ello, se pueden emplear láminas con densidades aparentes de más de aproximadamente 75 kg/m^{3} como capas aislantes resistentes a la tracción y a la presión en paredes exteriores de edificios, y se pueden pegar a la pared exterior y limpiar posteriormente con una capa de limpieza apantallada. Un aislamiento de este tipo se designa como sistema de unión aislante térmica. La lámina resistente a la presión es lo suficientemente flexible en dirección longitudinal para poderse pegar también a componentes torcidos. A su vez, se puede comprimir tanto en ángulo recto respecto a las superficies laterales que con poca presión de prensado se pueden compensar las desviaciones de la correspondiente longitud y anchura (medidas toleradas) entre las láminas individuales. De este modo se pueden fabricar capas aislantes estancas. Asimismo, se combina diversas láminas para formar placas de láminas o tiras de láminas.

Las placas de láminas en el rango de densidades aparentes de entre aproximadamente 30 y 100 kg/m^{3}, preferiblemente inferiores a 60 kg/m^{3}, se separan según la fuerza del material deseada en dirección de producción como láminas de una tira de fibras con un grosor de entre 75 y 250 mm que se pegan de manera plana y transversal a un material de soporte cerrado. En este caso, cada una de las láminas aprieta las demás solamente bajo ligera presión y, en la mayoría de los casos, no constituyen una capa aislante cerrada. A fin de tener en la placa de láminas poca sustancia combustible por razones de protección contra incendios, las cantidades específicas de, por ejemplo, colas de dispersión son muy escasas. Desde el punto de vista de la técnica del procedimiento es aún más sencilla, por ejemplo, la unión de películas compuestas con la superficie de las láminas mediante calentamiento de una capa de película múltiple con un grosor únicamente de entre 0,03 y 0,06 mm.

Del mismo modo, también se pueden fabricar placas de láminas a partir de tiras de fibras de lana de vidrio con fibras minerales que discurren en ángulo recto respecto a las superficies grandes. Las fibras minerales planas están dirigidas sustancialmente en paralelo en estas placas de láminas, y se pueden comprimir muy fácilmente contra las fuerzas laterales, aunque las densidades aparentes suelen ser bajas, del mismo modo que las de las placas de láminas a partir de materiales aislantes de lana de roca.

Asimismo, a partir de las láminas se pueden fabricar tiras de láminas con anchuras de por ejemplo 500 ó 1000 mm, grosores de entre aproximadamente 20 y 100 mm y longitudes de varios metros. Debido a la orientación de las fibras minerales en ángulo recto respecto a las superficies grandes, se pueden dotar las superficies planas, por ejemplo de canales de ventilación grandes, de una capa aislante plana y relativamente fija. Las tiras de láminas están configuradas de manera que se pueden comprimir y, en consecuencia, pueden orientarse sin más en dirección de la anchura de las láminas, es decir, en la dirección longitudinal de las tiras de láminas alrededor de cañerías con diámetros reducidos, y allí confieren un revestimiento uniforme. Se potencia este comportamiento mediante las juntas situadas entre cada lámina, ya que en este punto se interrumpe la rigidez transversal del material aislante. Las láminas o tiras de láminas están dispuestas sobre una capa de soporte y están unidas a dicha capa de soporte, especialmente pegadas. Como capa de soporte se utilizan películas de metal, de mezcla de metal y plástico o de mezcla de metal, papel y plástico, las cuales además se pueden apantallar mediante telas enrejadas a partir de fibras de diversas clases.

Las tiras de láminas que se pueden fabricar a partir de láminas individuales están limitadas en cuanto a su dureza de material por el peso de las láminas y, entre otros elementos, por la resistencia a la unión a la capa de soporte limitada por el peso de las láminas y por la fuerza de material máxima de la tela secundaria. Las láminas se separan a modo de "lonchas" de una tira de fibras minerales, en especial de una tela secundaria, fabricada según métodos convencionales y se pegan por una de sus dos superficies de corte a la capa de soporte, de modo que las láminas y, con ello, la tira de láminas tengan un recorrido de las fibras minerales individuales exactamente en ángulo recto o en ángulos agudos respecto a las superficies de corte de las láminas y, por lo tanto, de las superficies grandes de la tira de láminas. En función de la densidad aparente y de los contenidos en aglutinante, las láminas presentan una resistencia a la tensión transversal comparativamente alta y, a su vez, una resistencia a la presión elevada, de modo que las láminas se pueden comprimir en la dirección longitudinal de la tira de láminas y son especialmente comprimibles. Por este motivo, las tiras de láminas con densidades aparentes de hasta aproximadamente 60 kg/m^{3} se utilizan también para el aislamiento de piezas redondas como cañerías, contenedores y otras superficies configuradas de otro modo. Gracias a su resistencia a la presión lo suficientemente elevada, su redondeo uniforme o su lisura, las tiras de láminas pueden llevar también revestimientos, por ejemplo a partir de chapas finas, sin necesidad de construcciones de apoyo adicionales y sin puentes térmicos.

Con una fuerza constante, las tiras de láminas y las placas de láminas con una anchura reducida permiten deformaciones mayores como tiras de láminas y placas de láminas con mayor anchura. El radio de flexión posible de estas tiras de láminas y placas de láminas se reduce a medida que aumentan el grosor de aislamiento y la densidad aparente. La compresión que aumenta a medida que disminuye el radio de flexión de las zonas interiores de la tira de láminas o placa de láminas provoca una compactación considerable, pero también el aumento de la resistencia a la presión en dichas zonas. Por lo tanto, las tiras de láminas son apropiadas, de igual modo que las envolturas de tubería rígidas pero de fabricación considerablemente más costosa, como capa de soporte para el revestimiento de cañerías, por ejemplo con chapas planas o perfiladas de acero, aluminio, películas de plástico, capas de yeso o mortero. Las fibras minerales orientadas en ángulo recto o, en el caso de las cañerías, en dirección radial respecto a las superficies aisladas conducen a un aumento en la capacidad de transmisión de calor de los materiales aislantes en comparación con los materiales aislantes que presentan una estructura de fibras laminar o en comparación con las envolturas de tubería en las que las fibras minerales están dispuestas concéntricamente en torno al eje medio de la cañería.

La fabricación de láminas es costosa desde el punto de vista de la técnica de procedimientos y provoca una velocidad de paso reducida en las instalaciones de producción. Además, la técnica de pegado no es por lo general apropiada para las láminas que presentan un peso parcialmente elevado. Una unión de pegado entre láminas contiguas puede debilitarse además por el hecho de que en la zona de las superficies de pegado se encuentren fibras minerales o fragmentos de fibras minerales sueltos (polvo).

Las tiras de láminas se enrollan para su almacenaje y transporte y se rodean con una envoltura. En este punto, las láminas están fuertemente expuestas al cizallamiento en el principio y el final de cada rollo. Al desenrollarlas, las láminas caen con facilidad. Incluso las láminas se pueden centrifugar cuando se permite que la tira de láminas se desenrolle sola después de retirar las envolturas mediante la acción de las grandes fuerzas de recuperación. En este proceso incontrolado de desenrollamiento, el aire azota el extremo del rollo a modo de látigo, de modo que las láminas parcialmente sueltas se acaban de soltar completamente a causa de la aceleración o el fuerte choque del extremo contra el suelo.

Además existe el peligro de que las láminas individuales se suelten de la tira de láminas cuando las láminas se pliegan hacia fuera por descuido. Debido a la resistencia ya de antemano insuficiente de la unión de las láminas y a los efectos negativos en la manipulación de las tiras de láminas, las capas de soporte a las que se pegan sólo parcialmente las láminas se separan considerablemente. Esto sucede, por ejemplo, en el caso de telas enrejadas a partir de fibras de vidrio o estructuras análogamente planas.

Desde el punto de vista de la técnica de procesamiento, las placas de láminas pegadas como elementos individuales tienen la ventaja de que las secciones de corte necesarias se pueden realizar a lo largo de las juntas entre láminas contiguas o bien pueden servir éstas como líneas de ayuda para la acción de un utensilio de corte. Las juntas transversales pueden marcarse además como puntos de doblez en la capa de soporte, para adaptar las placas de láminas en cuanto a sus dimensiones a las condiciones de montaje mediante la separación de las láminas.

En el documento EP 0 741 827 B1 se describe un método considerablemente más económico para la fabricación de materiales aislantes con la orientación de las fibras minerales característica de láminas, placas de láminas o tiras de láminas. En este procedimiento se dobla una tela primaria fina mediante una cinta transportadora que se desplaza en ambos sentidos y se deposita en una segunda cinta transportadora en forma de bucle sin fin. En este punto aparecen capas individuales que se aprietan unas a otras en dirección horizontal y se comprimen de manera distinta en función de la densidad aparente deseada. Para ello se conduce la tira primaria entre dos cintas resistentes a la presión, las cuales en primer lugar limitan solamente la altura de la tela primaria. Gracias a esto las fibras minerales se disponen en las tiras desviadas en forma de arco de la tela primaria en paralelo a las superficies de limitación. A fin de obtener una superficie considerablemente lisa, la tela primaria se puede comprimir también de forma activa en dirección vertical.

Esta disposición de las fibras minerales en la tela primaria puede tener lugar en un dispositivo separado, aunque se realiza preferentemente en combinación con un horno de curado. En el horno de curado se hace circular aire caliente en dirección vertical para la tira de fibras sin fin entre dos cintas de presión de las que al menos una se puede desplazar en dirección vertical. Las cintas de presión comprenden elementos resistentes a la presión con agujeros, con lo que las superficies adoptan un perfilado. En ambas superficies de la tira de fibras se puede llegar a una nueva disposición de las fibras minerales, una nueva compresión contra las zonas inmediatamente inferiores y, en ocasiones, un ligero enriquecimiento en aglutinante.

Con la ayuda de la energía térmica transmitida por el aire caliente se calienta la tira de fibras con los aglutinantes y/o agentes de impregnación contenidos en la misma, de modo que en la tira de fibras se elimina la humedad disponible y se endurecen los aglutinantes formando películas de unión o cuerpos rígidos. Tras la fijación de la tira de fibras por solidificación de los aglutinantes se muestra en sección longitudinal una estructura en la que las fibras minerales están orientadas en el centro de la tela primaria predominantemente en ángulo recto respecto a las superficies grandes de la tira de fibras sin fin.

En las zonas próximas a las superficies, las fibras minerales están dispuestas en paralelo a las superficies grandes. A causa de la rigidez relativamente elevada del centro de la tela primaria, las fibras minerales pueden comprimirse también a modo de setas con presiones verticales análogamente elevadas y/o apretarse hacia abajo entre las zonas con fibras minerales que discurren en ángulo recto respecto a las superficies grandes. Entre las tiras desviadas en forma de arco de la tela primaria quedan por lo general pequeñas cuñas que se producen como surcos transversales de anchura y profundidad distintas en ambas superficies grandes de la tira de fibras sin fin.

En sección horizontal, las zonas altamente comprimidas con las fibras minerales que discurren en ángulo recto respecto a las superficies grandes se diferencian claramente de las zonas intermedias con una disposición plana de las fibras minerales. En sección transversal, la estructura es menos uniforme que en las placas aislantes que se utilizan para la fabricación de láminas. De este modo, por ejemplo, la resistencia a la flexión es más reducida debido a la heterogeneidad de la estructura con una densidad aparente similar.

Asimismo, en el documento EP 0 741 827 B1 se describe la fabricación de fieltros de aislamiento contracolados, en los que la tira de fibras doblada en forma de bucle sin fin se pega por sus dos superficies grandes a capas de soporte de películas de aluminio, y a continuación la tira de fibras se corta por la mitad en paralelo a sus superficies grandes, de modo que finalmente se obtienen dos tiras de fibras de igual grosor y contracoladas, las cuales se enrollan posteriormente. En el caso de las tiras de fibras fabricadas de esta forma, denominadas fieltros aislantes, tan sólo es posible un pegado parcial a la capa de soporte. Dicho pegado parcial y la escasa resistencia a la tensión transversal de las fibras minerales provocan una unión que presenta muy poca resistencia, siendo dicha unión mucho menos fija en comparación con una placa de láminas o una malla de láminas. Sin embargo, esta diferencia no es significativa en una tira de fibras pegada de forma continua, especialmente en el caso del despegado de las capas de soporte en ambos extremos. Aun así, las zonas comprimibles exteriores no forradas provocan desniveles.

El documento EP 0 867 572 A2 describe asimismo un elemento aislante a partir de fibras minerales que consta de una tela de fibras minerales y/o diversas láminas unidas entre sí y al menos un contracolado dispuesto sobre una superficie principal en forma de película. Este elemento aislante consta, por lo tanto, de una tira de fibras fina y uniforme a partir de fibras minerales individuales unidas entre sí y superpuestas de manera plana, con una fuerza de material de menos de 15 mm, así como un forro y diversas láminas unidas entre sí. El forro puede colocarse tanto en la tira de fibras fina como en las láminas.

En el documento DD 248 934 A3 y el citado como estado de la técnica en la misma EP 1 152 094 A1, así como en el documento DE 197 58 700 C2, se dan a conocer procedimientos en los que una tira de fibras impregnada de aglutinantes y otros agentes adicionales se divide en láminas que se giran 90º, se aprietan entre sí en horizontal y se comprimen en vertical. También se prevé que las láminas individuales se compacten de manera distinta y estén configuradas de diferentes materiales. Después de juntar las láminas individuales, las fibras minerales están orientadas más o menos en ángulo recto respecto a las superficies grandes, según su orientación en la tira de fibras original. Gracias a la presión vertical indispensable, las fibras minerales disponibles en las zonas próximas a ambas superficies se doblan y se fijan en un alojamiento plano.

En el procedimiento descrito en el documento EP 0 741 827 B1 y en el del documento DD 248 934 A3, puede comportar un aumento en la resistencia el hecho de que, al pasar por el horno de curado la zona de la tira de fibras superior, de un grosor de pocas micras o milímetros, dicha zona se compacta con mayor fuerza y aumentan sus aglutinantes más que en las zonas inmediatamente inferiores. De este modo, se puede establecer un contacto más fijo con el forro, si bien la resistencia a la tensión transversal decisiva para el uso de la tira de fibras resulta influida principalmente por las zonas dispuestas más abajo.

En el documento US 4,128,678 se da a conocer un procedimiento de fabricación de un material aislante a partir de un material de tela en forma de banda, en el que las fibras que forman la tela están dotadas de un aglutinante endurecible. En la fabricación del material aislante, el material de tela en forma de banda se compacta en primer lugar en forma de onda y se calienta posteriormente, para completar la unión de las fibras del material de tela. A continuación, se corta el material de tela por el medio mediante una sierra de cinta dispuesta en dirección transversal respecto al sentido de transporte, de modo que se forman dos bandas de tela con disposiciones de fibras en forma de U dispuestas de manera contigua. En una superficie formada por el brazo de unas disposiciones de fibras en forma de U se pega en un paso posterior un material de soporte que garantiza la resistencia mecánica necesaria para el uso del material aislante. De este modo, el material aislante se puede emplear preferentemente en el aislamiento de cañerías y otros elementos curvos con prácticamente un diámetro cualquiera.

Partiendo del estado de la técnica descrito, la invención tiene por objetivo perfeccionar un procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante y dicho elemento de material aislante de tal modo que se pueda fabricar un elemento de material aislante que presente unas características de resistencia mejoradas con una capacidad de transmisión de calor igualmente mejorada, para que así el elemento de material aislante se pueda utilizar tanto en el ámbito del aislamiento de fachadas de edificios como en el de superficies curvas.

Para conseguir este objetivo, se prevé con el procedimiento según la presente invención que la superficie grande que se tiene que unir a la capa de soporte se configure de manera plana mediante la eliminación de salientes y/o desniveles, tras el paso por el horno de curado y antes de la colocación de la capa de soporte. En cuanto al elemento de material aislante según la invención, para conseguir el objetivo se prevé que se disponga una capa de soporte sobre una superficie grande de la tela secundaria configurada de manera plana y que se fije la capa de soporte en la superficie grande.

Con el procedimiento según la invención, se pueden fabricar elementos de material aislante que comprenden el transcurso de una parte de las fibras minerales en paralelo a las superficies grandes, con lo que se reduce el paso de calor por el material aislante en dirección de ángulo recto respecto a las superficies grandes. Sin embargo, en ángulo recto respecto a estas fibras minerales, es decir, en la dirección principal de las pérdidas de calor de transmisión, las fibras minerales presentes aumentan la capacidad de transmisión de calor. Estas fibras minerales que discurren en ángulo recto respecto a las superficies grandes aumentan la resistencia a la tensión transversal y a la presión del material aislante y reducen la rigidez en paralelo a las superficies grandes. Estas características que dependen de la orientación de las fibras minerales se pueden combinar en una estructura de fibras minerales dispuestas en consecuencia de un elemento de material aislante según la invención, mostrando dicha estructura como ventajoso, especialmente en una tira de material aislante enrollable, que la tira de material aislante presenta la estructura y característica de un fieltro aislante en una zona exterior unida a la capa de soporte, mientras que las partes de la tira de material aislante contiguas a dicha zona hasta una superficie grande enfrentada y configurada sin forro tienen las características ventajosas de tiras de láminas gracias a la colocación de las fibras minerales en ángulo recto respecto a las superficies grandes.

Según la invención, la tela secundaria se trata después del paso del horno de curado por su zona con la capa de soporte con arranque de virutas, por ejemplo lijando la superficie para eliminar salientes y/o desniveles. Al mismo tiempo se eliminan las fibras minerales de configuración no paralela o en ángulo recto a la superficie grande. A fin de eliminar una mayor cantidad de fibras minerales se puede prever de manera alternativa que las fibras minerales se corten hasta una profundidad predeterminada con al menos un corte paralelo a las superficies grandes. A continuación se puede prever un proceso de lijado gracias al cual se obtiene la rugosidad de superficie requerida.

El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo directamente a continuación del paso del horno de curado. En este caso, ambas superficies grandes de la tela secundaria se tratan y se dotan de una capa de soporte antes de que la tela secundaria se divida en secciones paralelas y en ángulo recto respecto a las superficies grandes.

En una fabricación continua alternativa, la tela secundaria puede dividirse en primer lugar en secciones mediante cortes realizados en paralelo o ángulo recto respecto a las superficies grandes, especialmente mediante sierras o láseres, cuyas secciones se tratan a continuación con arranque de virutas y se pegan a las capas de soporte, y finalmente se enrollan o se almacenan de forma plana, por ejemplo en palés.

En el tratamiento con arranque de virutas se eliminan al menos los salientes o protuberancias creados por las cintas agujereadas del horno de curado. En este punto, se mantienen las zonas de contacto en las que las fibras minerales están dispuestas de tal manera que discurren totalmente en paralelo a las superficies grandes.

De acuerdo con una variante de la invención, se prevé que el área de la zona periférica en la que las fibras minerales están dispuestas de manera plana o en pequeños ángulos respecto a la superficie grande se elimine parcial o totalmente. Gracias a ello se incrementa la capacidad de flexión y compresión de la tela secundaria o del elemento de material aislante fabricado a partir de este método en su dirección de eje longitudinal.

Con una eliminación de distintas profundidades de las fibras minerales en el área de la zona periférica contigua a la superficie se destapan las fibras minerales con una configuración en ángulo agudo respecto a la superficie grande, con lo que aumenta la resistencia a la tensión transversal de la tela secundaria o del elemento de material aislante fabricado a partir de este método en la zona de la superficie grande, de modo que incluso la unión de pegado entre la superficie grande y la capa de soporte dispuesta en la misma mejora considerablemente. La capa de soporte se contracola en la superficie.

Gracias a la eliminación de las fibras minerales dispuestas básicamente en paralelo a la superficie grande y a la consiguiente proporción más elevada de fibras minerales orientadas en ángulo agudo o recto respecto a la superficie grande, aumenta la circulación de calor por el elemento de material aislante.

Resulta particularmente apropiado un elemento de material aislante fabricado según la presente invención preferiblemente para el aislamiento de superficies planas curvas, como por ejemplo cañerías, a causa de las fibras minerales dispuestas en ángulo recto respecto a la superficie grande por lo general no contracolada enfrentada a la superficie grande configurada con la capa de soporte. Según una característica adicional de la invención, la compresibilidad del elemento de material aislante en la zona de la superficie grande con una colocación de las fibras minerales en ángulo recto respecto a la superficie grande se puede incrementar a base de precomprimir la tela secundaria o el elemento de material aislante, con lo que se elastifica.

El elemento de material aislante según la invención se puede tapar con una cubierta, por ejemplo una envoltura de chapa fina, en el que la cubierta se dispone preferiblemente en la superficie grande con las fibras minerales que discurren por la misma, de tal modo que la zona periférica exterior que se puede comprimir ligeramente se puede adaptar a la superficie interior de la cubierta por debajo de la capa de soporte de manera elástica. Del mismo modo, la elasticidad del elemento de material aislante se puede aprovechar para aislar cañerías dispuestas a poca distancia entre sí para disponer en ellas elementos de material aislante. En esta aplicación, la elasticidad de los elementos de material aislante según la invención se aprovecha en las zonas de contacto.

Según una característica adicional de la invención, se prevé la práctica de incisiones y/o entalladuras realizadas especialmente en ángulo recto respecto al eje longitudinal de la tela secundaria en al menos una superficie grande, en especial en la superficie unida a la capa de soporte, preferiblemente antes del enrollado. Los elementos de material aislante formados de este modo tienen la ventaja de que se mejora su elasticidad, de modo que se pueden enrollar incluso en el caso de fuerzas de material mayores y, por lo tanto, una rigidez más elevada. También se pueden utilizar los elementos de material aislante con esta configuración para el aislamiento de objetos con superficies fuertemente curvadas.

Otras características y ventajas de la invención se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de los dibujos adjuntos, en los que se ilustran formas de realización de un elemento de material aislante y de un dispositivo para la fabricación de un elemento de material aislante. En dichas figuras:

la figura 1 es una primera sección de un dispositivo en vista esquemática para la fabricación de un elemento de material aislante a partir de fibras minerales;

la figura 2 es una segunda sección del dispositivo para realizar el procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante a partir de fibras minerales según la figura 1;

la figura 3 es una sección de un elemento de material aislante en distintas etapas de tratamiento en sección longitudinal, y

la figura 4 ilustra un elemento de material aislante en vista lateral, dividido en diversas secciones.

La figura 1 muestra la primera sección de un dispositivo 1 para la fabricación de un elemento 2 de material aislante en forma de tira (figura 2) a partir de fibras minerales 3. Las fibras minerales 3 se fabrican a partir de un material de sílice, por ejemplo roca natural y/o artificial, moliendo el material de sílice en un cubilote 4 e introduciendo la mezcla 5 en un grupo de desfibrado 6. El grupo de desfibrado 6 comprende diversas ruedas giratorias 7, de las cuales tan sólo se muestra una rueda giratoria 7 en la figura 1.

El cubilote 4 comprende en el lado de salida un canal 8 de colada, por el cual fluye la mezcla 5 desde el cubilote 4 hasta las ruedas giratorias 7.

Gracias al movimiento rotatorio de las ruedas giratorias 7, las fibras minerales 3 se forman a partir de la mezcla 5 y se recogen un una primera cinta transportadora 9. En esta primera cinta transportadora 9 se forma una tela primaria 10 en la que las fibras minerales 3 dotadas de aglutinante en el grupo de desfibrado 6 están colocadas en dirección generalmente idéntica y están dispuestas de manera laminar. Entonces la tela primaria 10 se traspasa a una segunda cinta transportadora 11 que, a diferencia de la primera cinta transportadora 9, no es una cinta de recogida sino una cinta de transporte de una estación de tratamiento 12 posterior.

En la estación de tratamiento 12 se altera el sentido de transporte de la tela primaria 10. Esta alteración se produce desde la dirección longitudinal original a un transporte en la dirección transversal de la tela primaria 10. La cinta transportadora se indica en la figura 1 mediante una flecha 13.

La tela primaria 10 se transporta mediante un cilindro 14 cuyo objetivo es cambiar la dirección de transporte de la tela primaria 10 desde una dirección básicamente horizontal hasta una dirección en general vertical, para conducir la tela primaria 10 a una estación de tratamiento 15 subsiguiente. Esta estación de tratamiento 15 subsiguiente comprende dos cintas transportadoras 16, 17 que discurren en paralelo, entre las cuales se coloca la tela primaria 10. Las cintas transportadoras 16, 17 están dispuestas de manera oscilante y hacen que la tela primaria 10 oscile en ángulo recto respecto a su extensión longitudinal como tela secundaria 18 hasta otra cinta transportadora adicional no mostrada en detalle, que discurre en paralelo a las cintas transportadoras 9 y 11.

La tela secundaria 18 que oscila de este modo se conduce a continuación a una estación de compactación 19, en la que se comprime dicha tela secundaria 18. La estación de compactación 19 comprende una cinta transportadora 20 superior y una cinta transportadora 21 inferior, entre las cuales circula la tela secundaria 18. Ambas cintas transportadoras 20 y 21 de la estación de compactación 19 están dispuestas de manera oscilante y, además de la función de compresión de la tela secundaria 18, cumplen también la función de hacer oscilar la tela secundaria 18 ya comprimida a modo de meandros. Esta oscilación de la tela secundaria 18 provoca que la tela secundaria 18 presente en su zona intermedia una orientación de las fibras minerales 3 que está dispuesta en ángulo recto respecto a las superficies grandes 22, 23. En las zonas periféricas 101 justo debajo de las superficies grandes 22, 23 presenta la tela secundaria 18 una orientación de las fibras minerales 3 que varía desde un ángulo distinto de la ortogonal respecto a las superficies grandes 22, 23 hasta una colocación paralela a dichas superficies grandes 22, 23. Dicha disposición y orientación de las fibras minerales 3 en la tela secundaria 18 se obtiene de la oscilación de la tela secundaria 18 a continuación de la estación 19 de compresión.

La tela secundaria 18 ya oscilada se conduce inmediatamente después de la oscilación a una estación 24 de tratamiento que comprende una cinta transportadora 25 superior y una cinta transportadora 26 inferior y cuyas velocidades de transporte son menores en comparación con la velocidad de transporte de la estación 19 de compactación, de tal modo que la tela secundaria 18 ya oscilada se comprima en la dirección longitudinal y se junten los meandros individuales de la tela secundaria 18 ya oscilada.

La estación 24 de tratamiento está seguida por una estación 27 de tratamiento subsiguiente que también comprende una cinta transportadora 28 superior y una cinta transportadora 29 inferior, entre las cuales se coloca la tela secundaria 18 ya oscilada. La estación 27 de tratamiento presenta una velocidad de transporte de la tela secundaria 18 considerablemente reducida, para continuar la compresión y homogeneización de la tela secundaria 18 ya oscilada.

La tela secundaria 18 preparada de este modo constituye un producto final que se puede continuar tratando para formar elementos 2 de material aislante a partir de fibras minerales 3 específicos, como por ejemplo placas de material aislante o tiras de material aislante, como se describe a continuación haciendo referencia a la figura 2.

La tela secundaria 18 doblada y comprimida a base de meandros se conduce a un horno de curado 30 en el que están dispuestas dos cintas transportadoras 31 y 32 que discurren en paralelo. En el horno de curado 30 se suministra aire caliente a las cintas transportadoras 31, 32 y, por lo tanto, también a la tela secundaria 18, cuyo aire caliente endurece el aglutinante contenido en la tela secundaria 18 para la unión de las fibras minerales 3 individuales. A causa del endurecimiento del aglutinante, la tela secundaria 18 se fija en la forma geométrica que ha obtenido antes de llegar al horno de curado gracias a las estaciones de tratamiento 12, 15, 19, 24 y 27. Al mismo tiempo, la tela secundaria 18 se comprime entre las cintas transportadoras 31, 32 del horno de curado 30.

La distancia entre ambas cintas transportadoras 31, 32 en el horno de curado 30 se ajusta a la fuerza del material de la tela secundaria 18 y está limitada por la velocidad de transporte de las cintas transportadoras 31, 32 en relación con la cantidad de aire caliente requerido para endurecer el aglutinante.

Después del horno de curado 30, la tela secundaria 18 circula por una primera estación 33 de corte que comprende una sierra de cinta 34 con una hoja de sierra 35 en forma de banda, con cuya hoja de sierra 35 se divide la tela secundaria 18 por una línea de división paralela a las superficies grandes 22, 23 en dos elementos 2 de material aislante que comprenden en un caso una superficie grande 22, 23 y, en el otro, una superficie de división por lo general igualmente plana y opuesta a una superficie grande 22, 23 respectiva.

A continuación, la tela secundaria 18 que tiene una anchura de 2.400 mm se divide mediante una sierra circular con una hoja 37 de sierra circular en cuatro tiras parciales, en la que cada tira parcial constituye finalmente un elemento 2 de material aislante y tiene una anchura de 1.200 mm.

Los elementos 2 de material aislante separados en dirección longitudinal por el paso de corte paralelo a las superficies grandes 22, 23 de la tela secundaria 18 se retiran y se conducen a una estación de contracolado, en la que se coloca una capa 39 de soporte en las superficies de corte de los elementos 2 de material aislante en una superficie grande 22, 23. Las capas 39 de soporte se almacenan en este punto para cada tira 2 de material aislante en un rollo de forrado correspondiente, en el que las capas 39 de soporte se separan del rollo de forrado con el transporte de los elementos 2 de material aislante y se pegan a los elementos 2 de material aislante igual de planos. A continuación de la estación de forrado, los elementos 2 de material aislante se enrollan y se empaquetan. A tal efecto, los elementos 2 de material aislante se alargan una longitud determinada desde la tela secundaria 18 por un corte en ángulo recto respecto a la dirección longitudinal de la tela secundaria 18.

La capa 39 de soporte está configurada como película compuesta de aluminio y polietileno y forma una capa exterior de fortalecimiento, protección y/o decoración. La unión de la capa 39 de soporte al elemento 2 de material aislante en la estación de forrado se produce mediante una cola de dispersión de alta viscosidad rociada sobre el elemento 2 de material aislante, la cual se rocía por toda la superficie, en puntos concretos o en forma de bucle en función de la unión requerida entre la capa 39 de soporte y el elemento 2 de material aislante, así como su efecto de pegado. La capa 39 de soporte está dispuesta en la superficie grande 22, 23 del elemento 2 de material aislante, en cuya zona están dispuestas las fibras minerales 3 en paralelo a la superficie grande 22, 23. Además se prevé que antes del enrollado del elemento 2 de material aislante se retiren parcialmente las fibras minerales 3 disponibles en la zona de las superficies grandes 22, 23 que difieren de una orientación en ángulo recto respecto a las superficies grandes 22, 23, eliminándose también los salientes de las fibras minerales 3 o los desniveles en las superficies grandes 22, 23, para así obtener una superficie uniforme y plana para la unión de la capa 39 de soporte.

En la figura 3 se puede observar que con los utensilios de corte 114 se pueden retirar una parte de las zonas periféricas 101 o bien la totalidad de las zonas periféricas 101, de modo que la tela secundaria 18 puede presentar diferentes recorridos de fibras. En especial, se pueden fabricar a partir de la tela secundaria 18 según la figura 3 los elementos 2 de material aislante según la figura 4, o bien la tela secundaria 18 puede presentar un recorrido de las fibras minerales 3 en su conjunto únicamente en ángulo recto respecto a las superficies grandes 22, 23, antes de que la tela secundaria 18 se una a la capa 39 de soporte.

En consecuencia, los elementos 2 de material aislante según la figura 4 tienen la característica de que las zonas periféricas 101 se han eliminado parcialmente de la zona de las superficies grandes 22, 23, y la superficie 115 de corte está configurada en una zona central 109 del elemento 2 de material aislante según la figura 4 para conseguir una resistencia a la tensión transversal elevada.

Los elementos 2 de material aislante pueden estar configurados como placas de material aislante y pueden fabricarse en muchos tamaños distintos en función de la anchura de los dispositivos de producción.

Los elementos 2 de material aislante ilustrados en la figura 4 están configurados en forma de tira, en los que la capa 39 de soporte está dispuesta en una superficie grande 22, 23 con forma plana. La capa 39 de soporte está dispuesta en la superficie grande 22, 23 en el área de la zona periférica 101, cuya zona periférica están dispuestas las fibras minerales 3 de manera que discurren por lo general en paralelo a la superficie grande 22, 23.

La unión entre la capa 39 de soporte y la zona periférica 101 se produce en el caso de una capa 39 de soporte de una película compuesta de aluminio y polietileno a base de calentar la película de mezcla de aluminio y polietileno, de modo que la proporción de plástico de la película compuesta se ablanda y se pega a la superficie grande 22, 23 en el área de la zona periférica 101.

Los elementos 2 de material aislante según la figura 4 están formados a partir de una tela secundaria 18 mediante una división de la tela secundaria 18 según la descripción anterior, disponiéndose la tela primaria 10 en la tela secundaria formando meandros. En las zonas de desviación entre los meandros aparecen unas arrugas hacia las que se empujan las fibras minerales 3.

En la figura 4 se puede observar que la zona periférica 101 se puede retirar de la superficie grande 22, 23 en distintas fuerzas de material. De este modo, la fuerza del material influye a la zona periférica para adaptar el elemento 2 de material aislante a la aplicación correspondiente.

Claims (16)

1. Procedimiento de fabricación de un elemento de material aislante a partir de fibras minerales unidas con aglutinantes, en especial a partir de lana de roca y/o lana de vidrio, en el que las fibras minerales se fabrican a partir de una masa fundida y se depositan en una cinta transportadora como tela primaria que oscila en ángulo recto respecto a su extensión longitudinal, y en una segunda cinta transportadora como tela secundaria, con una zona central que presenta un recorrido de las fibras minerales esencialmente en ángulo recto o agudo respecto a las superficies grandes y al menos una zona periférica con un recorrido de las fibras minerales en esencia paralelo a las superficies grandes, y se conduce a un horno de curado para el endurecimiento del aglutinante, y a continuación se divide la tela secundaria en al menos dos tiras de material aislante a través de una sección de corte paralela a las superficies grandes de la tela secundaria, y se coloca en al menos una superficie grande una capa de soporte,

caracterizado porque la superficie grande (22, 23) que se tiene que unir a la capa (39) de soporte se configura de manera plana mediante la eliminación de salientes y/o desniveles, tras el paso por el horno de curado (30) y antes de la colocación de la capa (39) de soporte.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los salientes y/o desniveles se eliminan mediante abrasión y/o al menos un corte paralelo a la superficie grande (22, 23).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los salientes y/o desniveles se eliminan junto con las fibras minerales (3) hasta llegar a un área de la zona periférica (101) en la que las fibras minerales (3) están predominantemente, en concreto en al menos un 80%, orientadas en paralelo a la superficie grande (22, 23).

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza como capa (39) de soporte una tela, tejido o napa, en especial de fibras de vidrio y/o naturales o fibras químicas orgánicas, como por ejemplo de carbono, aramida, tereftalato, poliamida, polipropileno o mezclas de los mismos, o bien como película, por ejemplo una película compuesta de aluminio y polietileno, con al menos una capa y especialmente en forma de tiras resistentes a la tracción.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque las fibras minerales que discurren por el área de la zona periférica (101) de manera no paralela a las superficies grandes (22, 23) se empujan a unas cuñas entre meandros (3) contiguos de la tela secundaria (18).

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la tela secundaria (18) unida a la capa (39) de soporte se enrolla.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la tela secundaria (18) unida a la capa (39) de soporte se comprime antes del enrollado en la dirección de las normales a las superficies grandes (22, 23).

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la (39) capa de soporte se pega a la tela secundaria (18).

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en al menos una superficie grande (22, 23), en particular en la superficie (22, 23) unida a la capa (39) de soporte, se practican incisiones y/o entalladuras que discurren preferiblemente en ángulo recto respecto al eje longitudinal de la tela secundaria (18), preferiblemente antes del enrollado.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la tela secundaria (18) se divide en segmentos antes de colocar la capa (39) de soporte en paralelo y/o en ángulo recto respecto a su dirección longitudinal.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras minerales (3) de la superficie grande (22, 23) se eliminan tras el paso por el horno de curado (30) antes de la colocación de la capa (39) de soporte hasta alcanzar la zona central (109).

12. Tira de material aislante a partir de fibras minerales unidas mediante aglutinantes, en especial a partir de lana de roca y/o lana de vidrio, fabricada según el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una tela secundaria que presenta una superficie grande y con una zona central que presenta un recorrido de las fibras minerales esencialmente en ángulo recto o agudo respecto a las superficies grandes, una superficie grande y una superficie de separación que aparece al dividir una tela secundaria en dos tiras de material aislante, en la que las fibras minerales están dispuestas de tal manera que discurren por la zona de la superficie de separación en ángulo recto a dicha superficie de separación y en la zona de la superficie en un ángulo distinto de 90º respecto a la superficie grande, especialmente en paralelo a la superficie grande, así como con un contracolado,

caracterizada porque una capa (39) de soporte está dispuesta en una superficie grande (22, 23) de la tela secundaria (18) configurada de manera plana mediante la eliminación de salientes y/o desniveles, y porque la capa (39) de soporte está fijada a la superficie grande (22, 23).

13. Tira de material aislante según la reivindicación 12, caracterizada porque entre la capa (39) de soporte y la superficie grande (22, 23) está dispuesta al menos una zona periférica (101) con un recorrido de las fibras minerales (3) básicamente paralelo a la superficie grande (22, 23).

14. Tira de material aislante según la reivindicación 12, caracterizada porque la capa (39) de soporte está configurada como tela, tejido o napa transpirable y resistente al calor, en especial de fibras de vidrio y/o naturales o fibras químicas orgánicas, como por ejemplo de carbono, aramida, tereftalato, poliamida, polipropileno o mezclas de los mismos, o bien como película, por ejemplo una película compuesta de aluminio y polietileno, y con al menos una capa y especialmente en forma de tiras resistentes a la tracción.

15. Tira de material aislante según la reivindicación 12, caracterizada porque la capa (39) de soporte está pegada a la tira secundaria (18).

16. Tira de material aislante según la reivindicación 12, caracterizada porque en al menos una superficie grande (22, 23), en particular en la superficie (22, 23) unida a la capa (39) de soporte, están dispuestas incisiones y/o entalladuras que discurren especialmente en ángulo recto respecto al eje longitudinal de la tela secundaria (18).